一种有机硅改性环氧胶膜及其制备方法

本发明公开涉及胶黏剂材料，尤其涉及一种有机硅改性环氧胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、结构胶膜作为一类重要的胶黏剂，是航空航天飞行器耐高温承力结构件制造中重要的结构胶接材料，可针对飞行器结构件在不同服役条件下的强度、韧性、热性能等要求进行使用。近年来，聚合物基胶黏剂或胶膜在当今社会中占据的地位愈发重要，在结构粘接、电子信息、航空航天等领域广泛应用，已成为研究的热点。目前胶黏剂领域中所选择主体树脂多以环氧树脂为主，但是由于环氧树脂本身不具备成膜性，而且韧性不好、耐热差，这些缺点限制了其在胶黏剂领域的进一步应用。随着航空航天等领域的发展要求，高耐久、高性能的结构胶膜的研究愈发重要。为此，本发明提供了一种有机硅改性环氧胶膜及其制备方法。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明公开提供了一种有机硅改性环氧胶膜及其制备方法，该方法预先制备有机硅改性环氧树脂胶料，并采用压模机压制成胶膜，避免了胶黏剂粘接过程中容易出现缺胶溢胶以及粘接不均匀等情况，为制备高性能结构胶膜提供了一条新途径。

2、本发明一方面提供了一种有机硅改性环氧胶膜，以重量份计包含下述组分：

3、环氧树脂类化合物80～100份；

4、有机硅树脂20～60份；

5、增韧剂5～20份；

6、固化剂5～8份；

7、硅烷偶联剂2～4份；

8、催化剂0.01～0.03份。

9、优选地，所述环氧树脂类化合物为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂以及缩水甘油胺类环氧树脂其中的一种。

10、优选地，所述有机硅树脂为端羟基甲基聚硅氧烷、端羟基苯基聚硅氧烷、端羟基甲基乙烯基聚硅氧烷其中的一种。

11、优选地，所述增韧剂为聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚芳醚砜、含酚酞侧基的聚芳醚酮、聚醚醚酮其中的一种。

12、优选地，所述固化剂为双氰胺、己二酸二酰肼等潜伏性固化剂中的一种；

13、优选地，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；

14、优选地，所述催化剂为铂催化剂或三苯基膦。

15、另一方面，本发明还提供了一种有机硅改性环氧胶膜的制备方法，包括：

16、以重量份计称取：环氧树脂类化合物100份、增韧剂5～20份，加热到190℃，机械搅拌，使增韧剂完全熔融并混合均匀；降温至140℃，向上述所得混合物中分三次加入有机硅树脂20～60份，机械搅拌一小时；降温至90℃，向上述所得混合物中加入硅烷偶联剂2～4份、固化剂5～8份、催化剂0.01～0.03份，继续搅拌10分钟，减压脱气泡，冷却至室温，得到乳白色粘稠状胶料，使用压膜机压制成膜，即制得所述的有机硅改性环氧胶膜，该胶膜固化工艺为130～140℃下加热固化80～90分钟。

17、本发明另一方面还提供了一种有机硅改性环氧胶膜及其制备方法，该方法利用热熔法使有机硅树脂上的活性基团如羟基与环氧树脂中的羟基、环氧基等活性基团发生反应，实现共聚合，成功将有机硅树脂引入到环氧体系中。在催化剂存在条件下，有机硅树脂中的羟基具有较高的反应活性，不仅可与环氧树脂中的羟基进行脱水缩合反应，而且能和环氧基发生开环加成反应，从而在固化胶膜中形成有机硅树脂的嵌段、接枝或互穿网络结构，得到一种兼具良好粘接性能与耐温性的材料。

18、将有机硅与环氧树脂结合起来，既可以解决环氧树脂韧性不足、耐热性欠缺等问题，还可引入有机硅的耐候性、耐水性、低介电性、阻燃性能等特性，从而提升树脂体系整体性能、扩大应用范围。本发明将有机硅与环氧以化学键形式结合到一起，并制备成膜状化合物，相比于传统胶黏剂，胶膜具有许多胶黏剂不具备的优异性能，例如制备时易于控制厚度、延展性好、可操作性强、粘接均匀、可一定程度上减少浪费，节约成本，进一步提升了胶黏剂的使用范围。

19、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明公开。

技术特征：

1.一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，以重量份计包含下述组分：

2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，所述环氧树脂类化合物为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂以及缩水甘油胺类环氧树脂其中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，所述有机硅树脂为端羟基甲基聚硅氧烷、端羟基苯基聚硅氧烷、端羟基甲基乙烯基聚硅氧烷其中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，所述增韧剂为聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚芳醚砜、含酚酞侧基的聚芳醚酮、聚醚醚酮其中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，所述固化剂为双氰胺、己二酸二酰肼等潜伏性固化剂中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种有机硅改性环氧胶膜，其特征在于，所述催化剂为铂催化剂或三苯基膦。

8.一种如权利要求1-7任一项所述有机硅改性环氧胶膜的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种有机硅改性环氧胶膜及其制备方法，所述有机硅改性环氧胶膜以重量份计包含下述组分：环氧树脂类化合物80～100份；有机硅树脂20～60份；增韧剂5～20份；固化剂5～8份；硅烷偶联剂2～4份；催化剂0.01～0.03份。应用上述配方采用的方法制备工艺简单，成本低，可操作性强。在环氧胶膜基础上加入一定量有机硅树脂，可解决原有胶黏剂中存在的固化后胶层质脆、易开裂，粘接强度低等问题，改性后的环氧/有机硅胶膜粘接强度显著提高。本发明科学合理，工序简单，可操作性强，极大地扩展了其应用范围，具有显著的社会经济效益。技术研发人员：李伟,李娜,卢少微,吴家晖,朱明伟,马克明,王柏臣,张璐,李红梅受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16